Introdução: A patologia da doença inflamatória intestinal (DII) envolve mecanismos moleculares complexos, e alcançar a remissão clínica continua sendo um desafio. Este estudo tem como objetivo identificar biomarcadores potenciais de DII, analisar sua correlação com a infiltração de células imunes e identificar genes que tenham uma relação causal com a DII.
Métodos: Os conjuntos de dados RNA-seq para IBD foram recuperados do GEO, estratificados em descoberta (GSE75214), validação (GSE36807) e coortes de teste independentes (GSE179285, GSE47908). Por meio do perfil de expressão comparativo da coorte de descoberta, genes diferencialmente expressos (DEGs) associados ao IBD foram detectados. Os principais genes candidatos foram posteriormente priorizados usando análise de rede de interação proteína-proteína, posteriormente refinada por meio de abordagens de aprendizado de máquina (Random Forest/Support Vector Machines). A quantificação da abundância de células imunes e as análises de correlação estatística com transcritos associados ao IBD foram conduzidas por meio do algoritmo de deconvolução CibersortX. Para complementar essas descobertas, os dados de loci de características quantitativas de expressão sanguínea (eQTL) do GTEXv8.all.whole_blood foram integrados às estatísticas de associação de todo o genoma do IBD do consórcio FinnGen. Essa estrutura de integração multiômica empregou: (1) colocalização bayesiana para avaliar variantes causais compartilhadas, (2) teste de heterogeneidade HEIDI e (3) randomização mendeliana resumida (SMR) para validação de inferência causal.
Resultados: Três genes, IRF1, GBP5 e PARP9, demonstraram efeitos significativos na promoção do IBD. Os biomarcadores característicos da DII foram associados à infiltração de células imunes. A análise SMR com base nos dados do eQTL mostrou que o IRF1 estava significativamente associado ao risco de IBD. Além disso, o IRF1 passou no teste HEIDI de > 0,05 na expressão gênica, e o IRF1 demonstrou a capacidade de promover o desenvolvimento do IBD.
Conclusões: Esta análise integrativa identifica IRF1, GBP5 e PARP9 como genes potenciais associados à patologia do IBD. A análise SMR com base nos dados do eQTL revelou que o IRF1 estava significativamente associado ao risco de IBD. A relação entre o IRF1 e o risco de IBD destaca seu potencial como alvo terapêutico e biomarcador diagnóstico.
Palavras-chave: Bioinformática; Biomarcador diagnóstico; Doença inflamatória intestinal; Randomização mendeliana; Mecanismo patogênico.
